多年來(lái)，SMC(片狀模塑料)為汽車(chē)市場(chǎng)制造輕質(zhì)零部件作出了巨大貢獻(xiàn)，而今，帝斯曼公司(DSM)報(bào)告用它的高性能低收縮劑Palapreg H2700-01與表面改性的空心玻璃微珠相配合可能進(jìn)一步大幅度減輕重量。
      與常規(guī)“A級(jí)”配方SMC的密度1.85g／cm3相比，帝斯曼能夠把SMC的密度降到1～g／cm3左右(降幅30％)，同時(shí)保持其表面品質(zhì)和力學(xué)性能。這樣就可以生產(chǎn)更輕的制件，對(duì)汽車(chē)原始設(shè)備制造商減少碳排放的目標(biāo)是一支持。
      為制得更輕的SMC，一般可用空心玻璃微珠來(lái)部分取代碳酸鈣之類的高密度無(wú)機(jī)填料。然而，只有一小部分填料可用玻璃微珠取代。當(dāng)空心玻璃微珠用量較高時(shí)，由于SMC糊料的粘度大大變低，其加工常遇麻煩。
      另一個(gè)挑戰(zhàn)是空心玻璃微珠類型的選擇，選錯(cuò)了類型將導(dǎo)致微珠在SMC：模塑過(guò)程中破碎，造成更低的力學(xué)性能和不良的表面品質(zhì)。除了這些問(wèn)題之外，空心玻璃微珠還與基體樹(shù)脂和漆料粘結(jié)不良。這對(duì)要求高表面品質(zhì)的制品和需要上漆的用途是一難題。

高性能低收縮劑Palapreg H2700-01

為了解決輕量化難題，帝斯曼在聚酯樹(shù)脂中加入了新研制的高性能低收縮劑Palapreg H2700-01。這種新的低收縮劑提高了SMc制品的力學(xué)性能(例如彎曲強(qiáng)度和彎曲模量)，此外還提供了固化制品更好的脫模性能和曲面制品更少的排放物。Palapreg H2700-01已在商業(yè)規(guī)模上用于為各大汽車(chē)原始設(shè)備制造商制造的SMC制品。除了上述優(yōu)點(diǎn)外，帝斯曼還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)與表面改性的空心玻璃微珠一起使用時(shí)，這種低收縮劑還能促進(jìn)空心玻璃微珠與基體樹(shù)脂的粘結(jié)。
       以下示出低密度“A級(jí)”SMC糊料的一種起始配方。據(jù)發(fā)現(xiàn)，為獲得SMC糊料粘度與加工性能、力學(xué)性能和制品表面品質(zhì)的合適平衡，填料與空心玻璃微珠的最佳比例是60：28(體積比)。
       配方一例：
      不飽和聚酯樹(shù)脂Palapreg®P0423-02
       低收縮劑(LPA1)：Palapreg®H2700-01或H2681-01
       低收縮劑(LPA2)：Palapreg®H1080-01
       填料(碳酸鈣)
       空心玻璃微珠
       玻璃纖維(含量30％)

      空心玻璃微珠的使用

為了優(yōu)化密度、抗壓碎性能、力學(xué)強(qiáng)度和表面品質(zhì)，帝斯曼評(píng)價(jià)了幾種類型的空心玻璃微珠。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知，粒度更小的微珠一般會(huì)造成更好的表面品質(zhì)，因此帝斯曼選用了小直徑的微珠。
       所用的各種空心玻璃微珠都從3M公司購(gòu)得。在使用不同類型空心玻璃微珠的試驗(yàn)中，未觀察到顯著的力學(xué)性能差異。因此，根據(jù)貨源和成本，帝斯曼選用了VS5500型微珠。
       其次，帝斯曼評(píng)價(jià)了用不同類型硅烷來(lái)處理微珠表面對(duì)促進(jìn)微珠與基體樹(shù)脂粘結(jié)的效果。用硅烷處理微珠表面的方法采用硅烷供應(yīng)商邁圖高性能材料公司提供的程序。為進(jìn)行評(píng)價(jià)，帝斯曼準(zhǔn)備了幾種配方的SMC，所有配方的密度都在1.3／cm3左右，而且能夠成型為A級(jí)表面品質(zhì)的制品。
       實(shí)驗(yàn)中所用但硅烷類型有：
       甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
       環(huán)氧丙烷丙基三甲氧基硅烷；
       巰基丙基三甲氧基硅烷；
       氨基丙基三甲氧基硅烷。